Beadle och Tatum en gen-enzymhypotes, som föreslogs på 1940-talet, var en banbrytande idé inom genetik. Den uppgav att varje gen direkt kontrollerar produktionen av ett enda enzym, vilket i sin tur bestämmer en specifik metabolisk funktion. Denna enkla och eleganta modell hjälpte till att revolutionera vår förståelse för hur gener fungerar, men den har sedan dess modifierats av flera skäl:

1. En gen - en polypeptid:

* Flera underenheter: Många enzymer består av flera polypeptidkedjor. En enda gen kan kod för endast en polypeptidkedja, vilket innebär att en enda gen kan bidra till bildningen av ett multi-subenhetsenzym.

* icke-enzymproteiner: Inte alla gener kod för enzymer. Många gener kodar för strukturella proteiner, reglerande proteiner eller andra typer av proteiner som inte direkt katalyserar reaktioner.

2. En gen - flera produkter:

* Alternativ skarvning: En enda gen kan producera flera mRNA -transkript, var och en med en annan kombination av exoner, vilket leder till produktion av olika proteinisoformer.

* Post-translationella modifieringar: Proteiner kan genomgå olika modifieringar efter översättning, såsom fosforylering, glykosylering eller acetylering, vilket kan förändra deras aktivitet och funktion. Dessa modifieringar kan påverkas av flera faktorer, inte bara genen själv.

3. Komplex genreglering:

* genuttryck regleras: Uttrycket av gener är mycket reglerat, med många faktorer som påverkar mängden protein som produceras från en enda gen. Dessa faktorer inkluderar transkriptionsfaktorer, mikroRNA och miljökoder.

* Epigenetics: Förändringar i genuttryck kan ske utan förändringar av själva DNA -sekvensen, genom mekanismer som DNA -metylering eller histonmodifieringar. Dessa epigenetiska förändringar kan påverka aktiviteten hos en gen och dess proteinprodukt.

4. Genetiska interaktioner:

* Multi-genvägar: Många biologiska processer styrs av flera gener som interagerar i komplexa vägar. En enda gen kan påverka uttrycket eller funktionen hos andra gener, vilket leder till en kaskad av effekter.

* pleiotropi: En enda gen kan påverka flera egenskaper, vilket innebär att dess mutation kan få olika fenotypiska konsekvenser.

Sammanfattningsvis:

Medan den ena gen-enzymhypotesen gav en värdefull utgångspunkt, är verkligheten för genfunktionen mycket mer komplex. Gener kan koda för flera proteinprodukter, genomgå komplex reglering och interagera med varandra i intrikata nätverk. Denna komplexitet är det som gör genetik till ett så fascinerande och utmanande studieområde.